La technologie de cryoélectroscopie (cryo - EM) est devenue un outil important ces dernières années dans des domaines tels que la biologie, la chimie et la science des matériaux, en particulier dans la recherche en biologie structurale à haute résolution. Les miroirs cryoélectriques reposent sur la congélation rapide des échantillons pour éviter que l'eau ne gèle en cristaux, préservant ainsi la structure des macromolécules biologiques et d'autres échantillons à l'état naturel.
Les unités de génération d'azote liquide entièrement automatisées par cryoscopie sont un élément clé des expériences de cryoscopie et sont généralement utilisées pour fournir l'environnement cryogénique requis pour les échantillons congelés. Pour assurer la stabilité, la fiabilité et l'efficacité de l'opération, les unités de génération d'azote liquide doivent être équipées d'un système de contrôle entièrement automatisé capable de réguler et de maintenir avec précision l'alimentation en azote liquide et la température.
Principe de fonctionnement du dispositif de génération d'azote liquide entièrement automatique pour les miroirs électriques congelés
Supplémentation automatique en azote liquide
Le dispositif est relié au système de refroidissement du miroir électrique réfrigéré par l'intermédiaire d'un réservoir d'azote liquide. L'azote liquide s'évapore progressivement pendant l'utilisation et un système de surveillance du niveau est installé à l'intérieur de l'unité, qui surveille automatiquement le niveau d'azote liquide à l'aide de capteurs et déclenche automatiquement le réapprovisionnement en azote liquide lorsque le niveau descend à une limite inférieure prédéfinie.
Une fois que l'azote liquide est consommé dans une certaine mesure, le système actionne automatiquement la vanne d'alimentation en azote liquide pour introduire l'azote liquide du réservoir de stockage dans le système de congélation, assurant ainsi une alimentation en azote liquide stable et continue.
Surveillance et contrôle de la température
Le générateur d'azote liquide entièrement automatique est équipé d'un capteur de température qui surveille la température du système en temps réel. Le système est capable d'ajuster précisément le débit d'azote liquide à la demande pour maintenir l'environnement cryogénique du miroir électrique réfrigéré.
En ajustant la vitesse d'entrée et le débit d'azote liquide, l'unité peut contrôler avec précision la température de l'échantillon et de la zone de refroidissement, assurant ainsi un état de congélation approprié tout au long du fonctionnement.
évaporation et circulation des gaz
Au cours de la supplémentation en azote liquide, une partie de l'azote liquide s'évapore en gaz. Les générateurs d'azote liquide entièrement automatisés sont généralement équipés de systèmes de récupération de gaz capables de récupérer l'azote vaporisé et de le recycler pour améliorer l'efficacité et réduire les coûts.
L'azote vaporisé est acheminé vers l'extérieur par une conduite ou libéré par un dispositif de filtration.
Système de prévision et d'alarme de la consommation d'azote liquide
Il existe des algorithmes avancés au sein de l'unité qui peuvent prédire la vitesse de consommation d'azote liquide et calculer à l'avance le temps et la quantité d'azote liquide supplémentaire en fonction de l'utilisation actuelle. Lorsque l'azote liquide est sur le point d'être épuisé, le système émet un avertissement pour alerter l'opérateur de la réapprovisionnement en temps opportun et éviter que l'interruption de l'azote liquide n'affecte les opérations expérimentales.
Principaux composants et fonctions
Réservoir de stockage d'azote liquide
Habituellement, le réservoir de stockage d'azote liquide isolé sous vide élevé est utilisé pour garantir que la basse température pendant le stockage d'azote liquide n'est pas facile à perdre, maintenir la conservation à basse température à long terme de l'azote liquide.
Capteur de niveau et système de supplémentation en azote liquide
Surveillance en temps réel de l'état de stockage de l'azote liquide par le capteur de niveau, connexion au système de réapprovisionnement automatique pour garantir une alimentation stable en azote liquide.
Système de contrôle de la température
La régulation et le contrôle précis de la température du système de refroidissement de l'échantillon, comprenant généralement des thermocouples, des modules de contrôle de la température, etc., maintiennent le système dans la plage de température souhaitée par commande électronique.
Dispositif de récupération d'azote
L'azote vaporisé est récupéré et réutilisé par condensation et récupération du système de tuyauterie, améliorant ainsi l'efficacité du système.
Systèmes d'alarme et d'affichage
Equipé d'un écran d'affichage numérique, capable d'afficher en temps réel les paramètres importants tels que la température, le niveau, le débit de l'azote liquide. Le système d'alarme peut émettre un avertissement lorsque des conditions telles que le manque d'azote liquide, des anomalies de température, etc. se produisent, garantissant que l'opérateur prend des mesures en temps opportun.
Système de contrôle automatisé
Le système de contrôle automatisé est une partie centrale du dispositif de génération d'azote liquide, capable de réguler intelligemment la quantité d'azote liquide fournie, de réduire l'intervention humaine et d'assurer la précision et la stabilité du processus de refroidissement en fonction des données en temps réel sur le niveau, la température, le débit, etc.
Avantages d'un générateur d'azote liquide entièrement automatique
Opérations automatisées
Le système de contrôle automatisé réduit considérablement l'intervention humaine, rend l'opération plus facile, évite les erreurs de fonctionnement humaines et assure un approvisionnement stable en azote liquide pendant les expériences de cryoscopie.
Haute efficacité énergétique
En optimisant la quantité d'azote liquide fournie et le système de récupération, les unités entièrement automatisées sont en mesure d'utiliser efficacement l'azote liquide, de réduire les déchets et de réduire les coûts.
Contrôle précis de la température
L'équipement est capable de surveiller et d'ajuster le débit et l'alimentation en azote liquide en temps réel, assurant un contrôle précis de la température du système de refroidissement et évitant les effets des fluctuations de température sur l'échantillon.
安全性高
Les dispositifs générateurs d'azote liquide seront généralement équipés d'une série de dispositifs de protection de sécurité, tels que la détection de fuite d'azote liquide, l'alarme de surchauffe, la protection contre la pression et d'autres fonctions, assurant la sécurité pendant l'expérience.
La méthode
Préparation de l'appareil
Assurez - vous que le réservoir de stockage d'azote liquide est correctement connecté au système de miroirs électriques réfrigérés et vérifiez l'état de fonctionnement de tous les tuyaux et modules de commande.
Démarrer le système
Démarrez le Générateur automatique d'azote liquide et vérifiez que le contrôle de la température et la surveillance du niveau du système fonctionnent correctement.
Surveillance et régulation de la température
Le réglage de la plage de température souhaitée (généralement inférieure à - 180 °C) garantit que le système peut ajuster automatiquement le débit d'azote liquide en fonction de la demande, en maintenant l'état cryogénique de l'échantillon.
Fonctionnement et observation
Pendant le fonctionnement, surveillez les paramètres tels que le niveau, la température et le débit pour vous assurer que toutes les fonctions fonctionnent correctement. Lorsque le niveau d'azote liquide est proche de la limite inférieure prédéfinie, le système est automatiquement réapprovisionné en azote liquide.
Fin de l'opération
Après l'expérience, éteignez le système d'alimentation en azote liquide, enregistrez la consommation d'azote liquide, nettoyez l'unité et assurez la stabilité à long terme du système.
résumé
Le dispositif de génération d'azote liquide entièrement automatique du miroir électrique congelé assure la congélation rapide et stable des échantillons dans l'expérience du miroir électrique congelé dans un environnement à basse température et évite le phénomène de cristallisation de l'eau grâce à la technologie de contrôle automatique et à un système d'alimentation et de récupération d'azote liquide efficace. Grâce à un contrôle précis de la température et du niveau d'azote liquide, l'appareil permet d'améliorer l'efficacité et la stabilité des expériences tout en réduisant la consommation d'azote liquide, offrant une garantie encore plus fiable pour l'application de la technologie des miroirs électriques réfrigérés.